原文：《 MEV: The First Five Years 》by James Prestwich
編譯：aididiaojp.eth，Foresight News
五年前，我寫了一篇名為《Miners Aren't Your Friends》的文章，提到了MEV 與以太坊。那時，我們還不稱其為MEV。 Phil Daian 和他的伙伴在一年後的開創性論文《Flash Boys 2.0》中，將其命名為「礦工可提取價值」。當時我們計劃發表一篇後續文章，並附上python 代碼，用於在EtherDelta 和其他主網DEX 上執行搶先交易。之後我參與了HTLC 和其他跨鏈工具的構建，而文章一拖再拖，然後就此擱置。
五年後的今天坐下來寫MEV 有點夢幻，恍如當初，我們又一次站在長期熊市的起點，身處於一場投機狂潮後的廢墟中。就像上次一樣，我堅信下一次會有所不同，我們會從錯誤中吸取教訓，會做出更好的東西。
這是一篇講述MEV 歷史的文章。它並非沒有偏見，它實際上是閒話漫談，甚至有點自我放縱。我只是這個故事的配角，但是在我的博客中，我將從我的視角去講述它。
MEV 是協議設計的基礎。每個嚴肅的從業者都應該了解MEV，為MEV 制定計劃，並對MEV 有強烈的看法。從現在的位置來看，很容易忘記我們對MEV 的理解是全新的。它的根源與加密貨幣一樣古老，但術語、框架和工具仍在發明創造之中。過去兩年徹底改變了我們對MEV 的理解，但人們很容易忘記MEV 是從零開始的。
MEV 之前的故事
MEV 的討論可以追溯到2010 年代早期比特幣關於「費用狙擊」的研究。 「費用狙擊」後來被推廣到EVM 狀態模型，並演化為Flash Boys 2.0 論文中描述的「時間強盜」攻擊。比特幣實施了第一個共識層MEV 緩解措施（100 區塊coinbase 成熟度規則），同時也第一個實施了客戶端層MEV 防禦（在2014 年12 月為節點錢包交易添加1 個區塊的時間鎖）。
來源：0xB10C，費用狙擊緩解
狀態爭奪和已提交但未確定的狀態轉換產生了MEV。由於比特幣基本上沒有可供競爭的共享狀態，並且比特幣狀態轉換是嚴格指定的，因此MEV 通常僅限於費用狙擊和其他類型的雙花攻擊。也就是說，比特幣礦工在不直接攻擊共識機制的情況下，幾乎沒有什麼MEV 可以提取。這使得比特幣成為MEV 研究中一條無趣的區塊鏈，不值得花費時間。
MEV 的誕生（2018-2019）
與任何良好的關係一樣，MEV 需要兩件事：競爭和承諾。首先，它需要人們爭奪對某些區塊的控制權。 MEV 需要人們想要的狀態，並且願意為之付出代價。其次，在執行之前它需要承諾。 MEV 需要一段時間來更新那些被提交但尚未執行的有爭議的狀態。當用戶簽署並廣播交易時，他們承諾會爭奪對該狀態的控制。承諾和執行之間的滯後允就是MEV 進入的時機。它吸引了用戶的注意，將他們的承諾推向了最壞的可接受結果，並允許提取器將差價收入囊中。
DEX 跟MEV 密切相關，他們有一個完美的競爭秘訣：每個人都想在市場上交易，每筆交易都可以與其他每筆交易相互競爭。像2016 年的EtherDelta 自我匹配的訂單簿DEX 設計允許礦工在交易中搶先一步，但沒有人真正用它做任何事情。 EtherDelta 設計了幾個鏈上自動匹配的CLOB，這在當時看起來很瘋狂，事後看來絕對也是離奇的。雖然我們知道最終會花費Gas，但2018 年年中一單位Gas 的成本約為今天的1/400 和去年的1/10,000。直到2020 年，我們才對Gas 價格市場產生本能的理解。
2017 年DAI（現為SAI）的推出為DeFi 引入了清算機制。清算引入大量但不頻繁的MEV。由於提取器的優勢是未償債務的一定百分比，異常CDP 佔與清算相關的MEV 很大一部分。在過去的幾年裡，我們觀察到根據自己的協議，通過預言機作弊來贏得清算，並通過極端的Gas 拍賣來贏得異常MEV。異常MEV 也可能由黑客攻擊、NFT 空投和其他異常事件導致。因為它不能分成小數據包，異常MEV 對協議運作有巨大影響。協議設計必須考慮到不常見但可能非常大的惡意激勵。
另一方面，DEX 傾向於隨著外部市場的波動而波動，市場的來回移動會創造流量MEV。流量MEV 的特點是更頻繁、更小的MEV 數據包。 AMM 特別有趣，因為它們的用途與MEV 密不可分。它們的存在是為了跟踪外部市場，並通過向提取器贈送價值來實現這一點，這些提取器將恆定函數推向「公平」定價。實際上，他們通過「套利者」提取MEV 來保持高效。 2018 年中後期的第一波AMM（首先是Bancor，然後是Uniswap）開始在他們的訂單簿中獲得流量，MEV 相應增加，並引起了對該主題的極大關注。當然，早在2018 年，Uniswap 流動性池的規模只有幾百萬，而且資產要少得多。
當時的MEV 研究幾乎不存在，當然，我們甚至沒有稱之為MEV。我們大多稱其為frontrunning（搶先交易），借用傳統金融交易的名稱，即「DEX frontrunning」或「liquidation frontrunning」。我們知道它不僅僅適用於訂單簿。我們從理論上理解了後置交易和三明治攻擊，並且我們意識到如果對提取器有利可圖，交易可能會延遲或恢復。
老牌DeFi 可能已經悄悄地構建了創建MEV 所需的環境，然而沒有人真正在意。該狀態還不夠理想，因此還沒有回報。因為沒有人有這方面的實踐經驗，所以我們甚至不知道提取到達時會是什麼樣子。
Flashbots 出現(2019–2020)
隨著2019 年4 月Flash Boys 2.0 的發布，MEV 研究開始流行。它是協議和機制設計者的基礎論文，並將永遠成為標準課程的一部分，但如果沒有Tina，我想它可能就到此為止了。
Tina 和我於2018 年初在某家VC 的辦公室相識。我們是通過一個共同的朋友取的聯繫的，我們的推銷會議是背道而馳的，我正在推銷Summa 的HTLC 變體，當我們了解到兩個在線參與方跨鏈協議的局限性（以及市場對複雜性的排斥）時，我們認為它最終會被取消。 Tina 正在推銷一個關於牧場養殖類社交鏈遊（與後來出現的CoW Swap 無關）。我們對挖礦衍生品很感興趣，並且有一些共同的想法。我們趕上了熊市中的每一次黑客馬拉松。她有一種天賦，可以選擇超前的想法，並圍繞它組建團隊。她的黑客馬拉松項目變成了CarboClan，它在挖礦衍生品的想法之上構建了honeylemon。
2019 年下半年，Tina 開始組織活動。她在短短一周內就舉辦了以defi.wtf 為主題的會議，並與大阪DevCon 一起主持。第二次會議macro.wtf 僅在3 週後就開始了。 Pirate Ships 在那之後不久也開始了。 「Pirate Ship」這個名字來自我們2019 年在EthDenver 上開的一個關於閃電貸和閃電鑄幣（flashmints）的玩笑。 Pirate Ships 是由Tina 在舊金山、紐約和其他地方舉辦的沙龍式聚會。你可以順道拜訪這艘船，找到一群不拘一格的研究人員、工程師、運營人員、騙子和其他加密愛好者。有些人會有駐場研究人員，有些人會有一個主題或多個主題，有些人只會在波多黎各呆一周。 Pirate Ships 從2019 年底開始在整個新冠大流行期間運行，吸引了最活躍的加密游牧民。
與Flash Boys 2.0 論文相比，Flashbots 的問世要歸功於Pirate Ships，它誕生於一個永久的沙龍。 MEV Ship 成立於2020 年年中，並自然地從個人空間擴展到數字集體。其他Flashbots 創始人和管理人員如Stephen、Phil、Alex 被拉進了這艘船（你仍然可以在Flashbots 文檔中找到一些對此的暗示）。最終，Ship 正式更名為Flashbots，戴上可愛的機器人表情符號，開始走向不朽。
整整一年是一個漫長的過程。 Flashbots Research（原名MEV Ship）首次亮相並將MEV 推向以太坊討論的中心。 DeFi Summer 已經開始，但我們還不知道它是什麼。 mev-explore 和mev-inspect 的發佈為鏈上可用的MEV 提供了粗略的數字，突然間它變得有形了，不再是理論。隨著那年秋天Flashbots Auction 的宣布， MEV 提取工具的出現指日可待。
MEV Ship 為Flashbots 奠定了基礎，並樹立了推動組織發展的協作研究和實驗文化。多年來，源於這種文化的明確使命定義了MEV 的敘事。產品化的MEV 提取是不可避免的，但Flashbots 的文化和精神卻不是。
專業化（2021 年至今）
MEV Ship 和Flashbots 的光環當然吸引了許多加密技術人才。在宣布後僅三個月，Flashbots Auction（mev-geth 和flashbots 中繼）於2021 年1 月啟動。 Mev-geth 恰好出現在以太坊快速增長的起點，MEV 的集成也隨之大量增加。
在Flashbots Auction 之前，一些搜索者通過將交易以特定的Gas 價格廣播到txpool 來提取MEV，顯然這是不可靠和低效的。它要求搜索者在區塊範圍內查看txpool 中的交易、模擬、提取和廣播。 EIP-1559 之前的費用語義和txpool 的普遍不可靠性使這個過程變得複雜。假設區塊是以費用排序的，搶跑交易將選擇費用以嘗試在目標之前立即執行。異常MEV 交易只會支付驚人的Gas 價格。由於搜索者使用的是公共交易池，因此實時拍賣非常激烈。
Flashbots Auction 的相對簡單性推動了它的採用。它可以歸結為允許搜索者提交包的單個RPC 端點，捆綁包應該完全按照指定的方式包含在塊中，並且恢復應該導致捆綁包被刪除，這為專業化創建了一個簡潔的界面。搜索者尋找MEV，捕獲它，並將其固定在優質的捆綁包中，然後將其傳遞給礦工以包含在鏈上。 Flashbots Auction 很快就定義了提取。
正如我們在mev-boost 中看到的，後來擴展版本的Flashbots Auction 將「構建者」與「生產者」（礦工和質押者的通用術語）分開。我第一次聽說提議者- 構建者分離（「PBS」）是在EthBerlin 2019 上。當時Will 正在研究ETH2.0，他教會了我很多關於狀態見證生產和無狀態以太坊的最新設計。我不記得我們當時怎麼稱呼它了，但它被概念化為一個協議授權的具有額外職責的專門節點。無狀態以太坊死於新冠時期。 MEV PBS，在mev-boost 中的實例化存在於協議之外，成為了一種基於市場的專業化，而不是協議指定的專業化。
今天，我們擁有相對成熟的MEV 供應鏈。搜索者挖掘MEV 的交易流，包括相互競爭峰值和流量。搜索需要技巧和高度專業化，這些是秘密，因為他們需要保持對其他搜索者的優勢。構建者接受來自搜索者的數據包並將它們構建成區塊。搜索者和構建者俱有共生關係，構建者依靠搜索者來提取，而搜索者依靠構建者誠實地包含數據內容。
構建者從提議者處購買將他們的區塊包含在主鏈中的權利，提議者擁有協議授予的權利，可以將區塊添加到鏈中，並選擇支付最多MEV 的構建塊。用戶創建MEV，搜索者提取它，搜索者支付構建者，構建者支付提議者。
當我們討論這個話題時，我們需要注意捆綁包有一個意想不到的副作用：它們會導致搜索者順便補貼提取目標的交易費用。當搜索器在捆綁包中包含用戶交易時，該用戶交易能夠比其他方式更早、更可靠地確認。搜索者提取的MEV 部分支付給構建者和提議者的供應鏈。這有效地將一些提取的MEV 轉換為捆綁包的交易費用。本質上，提取的MEV 向提議者支付「影子費用」。一筆交易的優先級首先由它的MEV 決定，其次是它的協議費用。
提取意外破壞了EIP-1559，非捆綁交易在基本費用之上使用gas 小費。另一方面，捆綁仍然是有效的第一價格拍賣，基本費用是固定小費，而不是按Gas 小費。也就是說，現在有兩個相互依存的費用市場，一個用於MEV 交易的影子市場，一個用於其他所有交易的常規市場。我們在1559（當然還有所有其他費用機制）之前就預測到了這些影子費用市場，我們沒有預料到的是使用MEV 市場軌道。由於提取是在幕後進行的，因此用戶從副市場中受益，即使甚至不知道它的存在。
從機制設計的角度來看，MEV 驅動的PBS 可能並不「安全」或「激勵相容」。到目前為止，Flashbots MO 一直依靠誠實假設來填補激勵機制的空白。然後，他們將這些假設確立為市場規範行為。為什麼構建者不拆分捆綁包並採用MEV？為什麼構建者不包括恢復包？因為違反這些市場規範會導致搜索者停止使用中繼。我們打賭迭代遊戲將比捆綁MEV 的遊戲結束搶奪更有利可圖。從長遠來看，我不確定它能否支撐MEV 和垂直整合。
我們可以暫時忽略拍賣的激勵不相容性，有市場規範就足夠了。機制設計屈服於市場壓力，利潤壓縮是當今MEV 供應鏈唯一相關的問題。由於提議者擁有選擇區塊的專有權利，因此構建者必須在價格上進行競爭。他們被迫放棄越來越多的MEV 份額給提議者，並從搜索者那裡拿走更多用於支付。 MEV 利潤率已經崩潰，提議者佔據了最大份額。
從根本上說，提議者提取租金，構建者和搜索者沒有從其他任何人那裡購買的選擇權，也不能拒絕購買。提議者已被協議授予選擇下一個區塊的專有權利，並且可以在不受監督的情況下行使該權利。套用一位相當著名的政治家的話：「提議者得到了這個東西，而且它具有黃金一樣的價值，他們不會白白放棄的。」Rod 和提議者一樣，被一個神秘的協議授予了一些非常有價值的東西，這不是道德或自然權利，它由協議規則授予，可以由人更改。無論如何，提議者因區塊鏈擴展而獲得報酬，構建者向提議者支付費用以以特定方式擴展它。
在MEV 提取之前，排序是一個敷衍的角色，通貨膨脹的整體補貼是主要的激勵因素。因此，權利被免費分配，這就是為什麼提議者不為此權利支付任何費用的原因。它曾經幾乎一文不值。現在排序權包含了大量MEV 價值，這種不對稱的權力關係扭曲了MEV 供應鏈。該領域的研究正在進行中，我們很可能會看到提議的協議內機制來解決這個問題。
Sunny 提倡對飛行中的交易進行門限加密。加密交易阻止提議者在交易被排序之前了解交易的MEV 值。就個人而言，我不相信MEV 會被清除。我對在分叉選擇規則中包含MEV 的設計感興趣，將排序權出售給最高出價者，並保留大部分提取價值用於協議內重新分配。
MEV：下一個五年
那麼，這會給我們留下什麼？五年前，MEV 還只是一種好奇心，它是一次研究員晚餐談話，在完成所有真正的業務之後，在酒瓶底部無意中被發現。 MEV 在等待DeFi 活動和實踐經驗的正確結合。就在我們進入2021 年牛市時，Flashbots 抓住了MEV 研究的注意力，並一路上揚。
現在，我們舉辦MEV 座談會，我們讓搜索者和開發者聚在一起討論MEV-aware 協議設計。市場結構已確定為三個角色配置，並開始測試其極限狀態。雖然人們仍然尊重Pirate Ship 的理想，但以太坊上的提取已經專業化。展望未來，MEV 將不會由風潮或研究來定義，MEV 的故事現在屬於利潤率。
縱觀其歷史，人們稱MEV 是危險的或邪惡的。 「盜竊」這個詞被一次次廣泛傳播。我認為做出價值判斷是不合理的。 MEV 是事實，再多的哲學思考、研究或鄉巴佬戈德堡也不會改變這一點。這就是為什麼我很高興看到有競爭力的MEV 提取供應鏈。專業化的MEV 是可預測的MEV，可預測的MEV 是有用的MEV。我們還不夠聰明，無法提前計劃市場，所以讓我們在找到實用性的地方使用它。
